[ad_1]
على النشرة الإخبارية الأرضية: احصل على إرسال أسبوعي من مراسلاتنا الدولية إرسال أسبوعي من مراسلاتنا الدولية إرسال أخبار أسبوعية أسبوعية
في أواخر الأسبوع الماضي ، استهدفت إسرائيل ثلاثة من المنشآت النووية الرئيسية في إيران – ناتانز وإسبهان وفورد – قتلت العديد من العلماء النوويين الإيرانيين.
المرافق محصنة بشكل كبير وتحت الأرض إلى حد كبير ، وهناك تقارير متضاربة عن مقدار الضرر الذي حدث.
ناتانز وفوردو من مواقع تخصيب اليورانيوم في إيران ، ويوفر أسفهان المواد الخام ، وبالتالي فإن أي ضرر لهذه المواقع سيحد من قدرة إيران على إنتاج أسلحة نووية.
ولكن ما هو بالضبط إثراء اليورانيوم ولماذا يثير المخاوف؟
لفهم ما يعنيه “إثراء” اليورانيوم ، تحتاج إلى معرفة القليل عن نظائر اليورانيوم وحول تقسيم الذرة في تفاعل الانشطار النووي.
فتح الصورة في المعرض
منشأة تحويل اليورانيوم الإيرانية ، خارج مدينة أصفهان مباشرة ، في عام 2005 (AP)
ما هو النظير؟
كل المواد مصنوعة من الذرات ، والتي بدورها تتكون من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات. عدد البروتونات هو ما يعطي الذرات خصائصها الكيميائية ، مما يميز العناصر الكيميائية المختلفة.
الذرات لها أعداد متساوية من البروتونات والإلكترونات. اليورانيوم لديه 92 بروتون ، على سبيل المثال ، في حين أن الكربون لديه ستة. ومع ذلك ، يمكن أن يكون للعنصر نفسه أعداد مختلفة من النيوترونات ، وتشكيل إصدارات من العنصر المسمى النظائر.
هذا بالكاد يهم التفاعلات الكيميائية ، ولكن تفاعلاتها النووية يمكن أن تكون مختلفة بشكل كبير.
الفرق بين اليورانيوم -238 واليورانيوم 235
عندما ننشر اليورانيوم من الأرض ، 99.27 في المائة منه هو اليورانيوم 238 ، الذي يحتوي على 92 بروتون و 146 نيوترا. فقط 0.72 في المائة منه هو اليورانيوم -235 مع 92 بروتون و 143 نيوترون (الباقي 0.01 في المائة من النظائر الأخرى).
بالنسبة لمفاعلات الطاقة النووية أو الأسلحة ، نحتاج إلى تغيير نسب النظير. ذلك بسبب نظائر اليورانيوم الرئيسية ، يمكن أن يدعم فقط عنصري سلسلة الانشطار: يتسبب أحد النيوترون في انشطار ذرة ، والذي ينتج الطاقة وبعض النيوترونات ، مما يسبب المزيد من الانشطار ، وما إلى ذلك.
هذا التفاعل السلسلة يطلق كمية هائلة من الطاقة. في سلاح نووي ، الهدف هو أن يحدث رد فعل السلسلة هذا في جزء من الثانية ، مما ينتج عنه انفجار نووي.
في محطة للطاقة النووية المدنية ، يتم التحكم في تفاعل السلسلة. تنتج محطات الطاقة النووية حاليًا 9 في المائة من قوة العالم. الاستخدام المدني الحيوي الآخر للتفاعلات النووية هو إنتاج النظائر المستخدمة في الطب النووي لتشخيص وعلاج مختلف الأمراض.
داخل “عملية Rising Lion”: ضربة إسرائيل في قلب البرنامج النووي الإيراني
ما هو تخصيب اليورانيوم ، إذن؟
إلى “إثراء” اليورانيوم يعني أخذ العنصر الذي تم العثور عليه بشكل طبيعي وزيادة نسبة اليورانيوم 235 أثناء إزالة اليورانيوم 238.
هناك بعض الطرق للقيام بذلك (بما في ذلك الاختراعات الجديدة من أستراليا) ، ولكن من الناحية التجارية ، يتم التخصيب حاليًا باستخدام جهاز الطرد المركزي. هذا هو الحال أيضًا في مرافق إيران.
تستغل الطرد المركزي حقيقة أن اليورانيوم 238 أثقل بنسبة حوالي 1 في المائة من اليورانيوم 235. يأخذون اليورانيوم (في شكل غاز) ويستخدمون الدوارات لتدويرها من 50000 إلى 70،000 دوران في الدقيقة ، مع تحريك الجدران الخارجية لطرد الطرد المركزي من 400 إلى 500 متر في الثانية.
هذا يعمل إلى حد كبير مثل الدوار السلطة الذي يرمي الماء على الجانبين بينما تظل أوراق السلطة في الوسط. ينتقل اليورانيوم الأثقل إلى 238 إلى حواف الطرد المركزي ، تاركًا اليورانيوم 235 في الوسط.
هذا فعال للغاية ، وبالتالي يتم إجراء عملية الغزل مرارًا وتكرارًا ، حيث يقوم ببناء النسبة المئوية من اليورانيوم 235.
تستخدم معظم المفاعلات النووية المدنية “اليورانيوم المنخفض المخصب” الذي تم تخصيبه إلى ما بين 3 في المائة و 5 في المائة. هذا يعني أن 3-5 في المائة من إجمالي اليورانيوم في العينة أصبح الآن اليورانيوم 235. هذا يكفي للحفاظ على سلسلة رد الفعل وجعل الكهرباء.
فتح الصورة في المعرض
كومة صخرة خام اليورانيوم (AP)
ما هو مستوى الإثراء الذي تحتاجه الأسلحة النووية؟
للحصول على تفاعل سلسلة متفجر ، يحتاج اليورانيوم -235 إلى التركيز أكثر بكثير من المستويات التي نستخدمها في المفاعلات النووية لصنع الطاقة أو الأدوية.
من الناحية الفنية ، يمكن إجراء سلاح نووي بأقل من 20 في المائة من اليورانيوم 235 (المعروف باسم “اليورانيوم المخصب عالياً”) ، ولكن كلما تم إثراء اليورانيوم ، كلما كان السلاح أصغر وأخف وزناً. تميل البلدان ذات الأسلحة النووية إلى استخدام اليورانيوم حوالي 90 في المائة من يورانيوم “الأسلحة”.
وفقًا لوكالة الطاقة الذرية الدولية (IAEA) ، فقد أثرت إيران كميات كبيرة من اليورانيوم إلى 60 في المائة. من الأسهل في الواقع الانتقال من إثراء من 60 في المائة إلى 90 في المائة مما هو عليه للوصول إلى 60 ٪ الأولية. ذلك لأن هناك أقل وأقل اليورانيوم 238 للتخلص منها.
لهذا السبب تعتبر إيران معرضة لخطر شديد لإنتاج أسلحة نووية ، ولماذا تظل تكنولوجيا الطرد المركزي للإثراء سرية.
في النهاية ، يمكن استخدام نفس تقنية الطرد المركزي بالضبط التي تنتج الوقود للمفاعلات المدنية لإنتاج أسلحة نووية.
المفتشون من مراقبة الوكالة الدولية للطاقة الذرية المرافق النووية في جميع أنحاء العالم لضمان الالتزام بالقواعد المنصوص عليها في معاهدة عدم الانتشار النووية العالمية. بينما تحتفظ إيران بأنها فقط مثبتة على اليورانيوم من أجل “أغراض سلمية” ، إلا أن مجلس الوكالة الدولية للطاقة الذرية في أواخر الأسبوع الماضي قضى أن إيران كانت في خرق لالتزاماتها بموجب المعاهدة.
Kaitlin Cook زميل DECRA في قسم الفيزياء النووية وتطبيقات المسرع في الجامعة الوطنية الأسترالية
تم نشر هذه المقالة في الأصل من قبل المحادثة ويتم إعادة نشرها بموجب ترخيص Creative Commons. اقرأ المقال الأصلي
[ad_2]
المصدر